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​内燃机凉不凉不好说,但通用这台1.5T真是强

2021年09月07日 18:06:07
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来源:AL频道

近两年时常会听到一类新闻,某某车企宣布20XX年旗下车型全面电气化、某某国家将在20YY年禁售燃油车……总之这类新闻一多,很容易带给人汽车全面电气化全面替代燃油车指日可待的错觉。

然而电动车能否全面取代内燃机,还涉及到市场需求、技术水平、政策法规等等一系列因素的影响。以咱们国内的实际情况而言,以内燃机为主,混动、纯电并存的局面还将维持相当长的一段时间。

但另一方面,油耗法规和排放标准并没有停下日趋严格的步伐,因而在满足各项标准的同时,还要能提升消费者的用车体验,自然就得对发动机进行持续的升级、甚至是带来全新的发动机产品。

而前不久,上汽通用就发布了一款堪称是同排量最强的全新1.5T发动机。所以这台隶属于第八代Ecotec 系列的全新1.5T发动机,能否成为未来上汽通用在动力方面的中流砥柱?

升功率突破100Kw/L

一台发动机综合实力的最直观体现,自然是动力输出。

根据公布的数据来看,这台第八代Ecotec1.5T发动机的最大额定功率范围135kW-155kW,按照最高输出来计算,升功率突破100kW大关;而扭矩的峰值范围,亦达到了250Nm-270Nm。

倘若换算成大家更熟悉米制马力Ps,那么这台1.5T的最大功率,在不同版本上达到了184Ps-211Ps。

正所谓没有对比就没有伤害,以日系某田的1.5T为例,网友曾调侃其“秒天秒地秒空气”,在同价位中拥有不俗的加速表现;但从数据上看,这台1.5T的输出为177Ps、220Nm,哪怕是和这台1.5T的低输出版本相比,也被拉开了明显差距。

除了绝对的动力性以外,发力转速区间同样至关重要。

同级别大多数涡轮增压发动机都可以被划分为两类,一是采用低增压值的小涡轮,排气容易吹得动,给油之后响应更快,局限是增压值相对较小,对于动力的提升较为有限;另一类则是增压值高,优点自然是账面数据好看,动力输出更猛,但发力区间窄,涡轮迟滞容易被察觉,中高转速容易掉扭矩。

而在一系列先进技术的加持下,上汽通用的这台全新1.5T发动机兼顾了高输出和宽泛的扭矩平台,扭矩平台从1500rpm一直持续到5000rpm,涵盖了绝大多数日常用车的转速范围,从而确保了动力来得快、同时还足够猛。

先进技术功不可没

这台第八代Ecotec1.5T发动机之所以能拥有亮眼的动力输出,背后自然离不开一系列先进技术的加持。

首先是35Mpa高压燃油直喷系统,直接目的当然是让燃油在进入气缸时雾化更充分,从而间接达成保证怠速稳定性、满足高功率输出以及燃油燃烧充分这三大需求。

但高压直喷也需要与其他技术相辅相成,并非往燃烧室里一喷那么简单。被喷射进气缸内的燃油,在越短时间内充分均匀的与燃烧室内的空气相混合,对于功率和排放都会有积极作用。

想要汽油乖乖听话,讲道理也不是件容易的事。工程师最终给出的方案,是高滚流进气道、缸盖燃烧室进气侧masking、长冲程和大弧面活塞头部共同配合,从而优化进气流动性、提高进气效率、促进高速燃烧。

新鲜空气在经过涡轮的加压之后温度会大幅提升,因而需要先经过中冷器进行降温,再进入气缸配合燃烧,才能提供最佳的动力输出。只是中冷器尺寸做得太小,进气温度得不到有效降低;中冷做得太大,则会增加涡轮迟滞,延缓动力响应。

上汽通用的工程师最终选择了成本更高、但两全其美的解决方案:水冷中冷器。因为可以单独布置冷却水道,所以进气道的布局可以更加紧凑,增压的响应速度加快了17%;而独立的水冷系统,能够更加精确控制进气温度,也进一步提升了发动机整体的性能表现。

除此以外,经过升级的全程可变进排气正时系统、涡轮增压器电动放气阀、高效率低惯量的混流式涡轮转子、高响应低背压的高效排气系统,以及低密度针刺缸套,也都为更高的输出、更低的油耗做出了贡献。

软硬件融合的智能发动机

ECM的全称是发动机控制模块,扮演的角色相当于发动机的大脑,几乎所有控制器的指令都由其进行下达。

所以对于“大脑”,自然是越聪明越好。但和人脑又有所不同,ECM的能力是可以通过数据进行量化的。作为同级最强大脑,这台第八代Ecotec全新1.5T发动机的ECM频率达到300MHz,相比主流产品算力提升14%,内部存储器的提升更是达到33%以上。

在拥有了聪明的大脑之后,工程师下一步要做的,就是如何将“智力”转化为效率。首先还是得说回出现了好几遍的高压喷射系统,毕竟燃油能否高效燃烧,这套系统可是“第一责任人”。通过独创的小流量控制算法,ECU能够实时探测喷油器的针阀运动,从而实现多次精准喷射和喷油小流量精确控制。

发动机对于运行温度实际非常挑剔,油温水温过低,容易导致油耗升高,反之则会加剧发动机的磨损,因而对温度的控制就显得至关重要。

此处就得有请出通用引以为傲的ATM主动热管理系统。在这台全新的1.5T发动机上,ECU可以直接控制电子水泵的转速和热管理模块的球阀角度。对系统来说,热量能够得到精确管理,确保每套部件都处于最佳的工作温度;对驾驶者而言,更直观体现在不仅能够更快暖车,发动机可以更快进入高效的运转区,尤其在冬季能够更快享受到车内暖风。

其他像是能显著降低能耗的全排量可变机油泵、更稳定更集火的智能点火线圈、响应速度和精度都提升明显的电子节气门等等,也都是这台全新1.5T的智能硬件。

但真正体现这台发动机的智能之处,是软件与硬件的高度融合。得益于新一代控制器芯片的强大算力,工程师将业界前沿的控制技术运用到了发动机控制策略中,对于稳态和瞬态的精准控制,均基于神经网络而实现。

通过全新一代VIP电子架构,发动机还能与整车深度融合,传动系统、底盘系统、车身系统能够进行高效互联互通,从而实现整车动态性能最优。整套系统带来的另一大优势,便是这台1.5T发动机的底层控制架构亦能实现OTA升级,从而保留了更多的拓展可能性。

豪华品牌同款工艺

除了动力和油耗外,一台发动机的NVH表现同样非常容易被用户察觉,平不平顺、安不安静,有时甚至会直接左右消费者最终的选择。为了提升第八代Ecotec全新1.5T发动机的NVH表现,工程师从四个维度对发动机进行了优化。

首先就是从源头控制发动机的震动噪音。比如控制爆发压力爬升率,就能优化加速的平顺性和舒适性;提升怠速燃烧的稳定性,就能避免各种工况下的转速波动率;而优化活塞往复部件的重量,就能从根源降低发动机的震动。

只要是震动那必然得有传递介质,所以接下来就是针对传递路径的优化,将震动“扼杀”在半路上。这台1.5T发动机的缸体采用精密砂型铸造缸体,因为采用低压铸造,内部的致密性高、缺陷少,并且能够承受住更高等级的热处理,从而提高机械强度。

而国内采用相同工艺的,除了上汽通用只有以字母“B”开头的一家豪华品牌。

隔绝完震动,下一个轮到的便是声音。发动机上方的罩盖自然得首当其冲,在经过复合式一体设计和吸隔声组合设计之后,能够实现显著的声学优化效果。至于另一个“噪音大户”高压油轨,工程师内置了抑制压力波动的截流板,并结合聚氨酯泡沫声学包、高效静音阻尼垫一同降噪。

最后就是针对噪音源的细节处理,像是给正时链条进行包胶处理,优化凸轮组件的轴承间隙和装配工艺,提升涡轮增压器的转子动平衡,增加旁通阀的减震装置等等,多角度全面降低发动机的运转噪音。

AL频道小结

在油耗和排放这两座大山的施压之下,近些年1.5T已经妥妥成为了市面上的绝对主流。但经过技术分析之后,不难发现上汽通用的这台全新发动机,已经将1.5T的潜力挖掘到了极致,在满足国6b排放的同时,还兼顾了高输出和低油耗。

但这并非这台1.5T发动机的全部功力,因为其还具备高拓展性和兼容性,除了用于纯燃油车型外,还可搭配48V轻混动技术、强混或PHEV插混系统;可匹配的传动系统也包括9速HYDRA-MATIC智能变速箱和智能CVT无级变速箱。换言之,未来你将会在上汽通用旗下的多款车型上看到这台1.5T发动机。

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